根据
列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度等进行自动监督、控制和调整的技术。其作用是保证行车安全、提高运输效率、节省能源、改善司机劳动条件，以及为实现铁路运营管理
自动化创造条件。
列车运行自动化内容是随着技术发展而增多，现在主要包括
列车自动停车(ATS)，
列车自动控制(ATC)和列车自动操纵 (ATO)。列车自动停车是在机车与地面间装设的一种相互发生联系的设备，在司机未能确认并执行地面信号机停车信号或减速信号的命令时，能够强迫列车自动停车，以防止列车冒进信号。
列车自动控制系统是接受地面送来的运行速度信号，并与现行实际运行速度相比较，若超过允许速度，则能自动降速，以确保行车安全的装置。但列车自动控制系统一般不能自动加速，必须由司机来操纵加速。列车自动操纵又名列车自动驾驶，它是列车自动控制系统的进一步发展，除完成列车自动控制系统功能外，还能根据允许加速显示信号自动进行加速，因此它是一套完整的闭环自动控制系统。此外，在列车自动操纵系统中还增加列车自动开闭车门等辅助性操作。